传感器迟滞 麦克博士开课丨什么是传感器的压力迟滞？

麦克博士开课丨什么是传感器的压力迟滞？

作为压力变送器的重要组件，传感器有着三个重要指标，能够决定一台变送器能否在出色完成测量任务，它们就是：压力迟滞、压力重复性、稳定性。

并且每台变送器出厂时都要进行检测调整，使其达到规定标准，而有的性能在传感器出厂时就必须优化完毕，压力迟滞就是其中一项。

麦克博士今天的课堂内容，就是来为大家介绍这种传感器的压力迟滞。

压力迟滞是什么？

在压力传感器标定的过程中，通过隔离膜片和引压管来感知所受压力，虽然会统一输入量，但是压力传感器在实际使用工况中压力加载和卸载的方向及其大小不同，会导致传感器电信号输出的大小不同，这正反行程中输入-输出的特性曲线的不重合度，就是所谓的压力迟滞。

谁能影响压力迟滞性？

首先我们来了解一下扩散硅压力传感器的身体组成吧！扩散硅压力芯片、金属基座、陶瓷绝缘罩、硅油、金属隔离膜片，当压力作用于压力传感器时，膜片、芯片等材料会发生不同程度的形变，当撤去压力时，形变会随之消失。

但是能否恢复至原始状态，取决于材料自身的特性，以及它的加工方式、环境等因素，因此即使是同一压力点输入，正反行程中也会出现输出不重合的现象。

如何计算压力迟滞？

迟滞误差的大小一般由实验方法确定，在压力量程范围内的多个校准压力点下，比较压力校准点的正反行程输出平均值的差值，最大平均差值的绝对值和满量程的百分比就是迟滞误差，迟滞误差也叫做回程误差。

（国标迟滞误差计算方法：GB/T 15478-2015）

传感器在规定温度环境下，使被测试传感器压力升到测量上限值，待压力稳定后降压，返回零点，然后在传感器测量上、下限的全量程范围内，选择均匀分布的6~11个试验点，重复三次或三次以上升、降压校准循环，

根据公式：

在多次测试的后，得出的最大数据值，就是压力迟滞啦！

测试数据示例如下：

麦克 是 如何进行压力迟滞优化？

麦克传感器选用高性能硅压阻式压力芯片，通过全自动芯片粘接设备，完成芯片粘接，采用特殊的膜片老化工艺，释放冲压成型后的隔离膜片内应力，保证重要工序的工艺一致性，保证原材料的优异性能，通过老化、压力冲击等工序，降低压力迟滞，提高压力传感器的综合性能。

各位还想要看到麦克博士科普什么内容呢？快来下方留言告诉麦克博士吧！我们下期再见！

传力传感器BAB-(FB)-5MT：压力传感器迟滞性误差产生的原因

压力传感器 迟滞性误差产生的原因主要有两个，主要来源于原材料和安装条件，下面我们来简单分析一下：

1、原材料

弹性体材料：任何一种金属材料，因为其内部的组织结构关系的复杂性，受到外力加压后在微小晶粒之间产生微应变，在外力消失后，微应变随之消失，但是是否完全消失恢复到原始状态，不同的材料则有完全不一样的表现。

应变片材料：金属应变计的典型结构为敏感栅，基底，被覆层和引线组成。在传感器的应用中，通过敏感栅的电阻应变效应，将弹性体的应变转变为阻值变化，根据材料本身存在的迟滞性来看，应变计本身也存在迟滞性。目前世界上著名的应变片厂在制造应变计时充分考虑了迟滞性的自补偿，使其在压力传感器的应用中的影响量减到最小。所以在选择应变片时要考虑到这种因素。

密封胶材料：在压力传感器的生产过程中要使用大量的密封胶，主要作用为固定线路和密封。从表面上看，一般在胶固化后是比较软的，相对弹性体的强度几乎可以忽略不记。但是对小量程产品，必须要加以考虑。小量程的产品，变形区相对薄弱，密封胶厚度的影响程度明显增加。此外，不同品质的胶也有不同的表现，如果胶的硬度随着时间的增加胶层的硬度也发生变化，则产品的迟滞性也会随之变化。所以在选用密封胶时一定选择固化后胶质稳定的胶。

2、安装条件

所谓的安装条件，一方面是指压力传感器在安装特殊配件的边界条件，另一方面是指压力传感器在使用现场的安装条件，根据与不同应用的客户研究分析，发现下列情况影响压力传感器或者说是整机的迟滞性，如表面状况、接触面积、安装扭力、螺栓强度等均会影响。

安装扭力：在接触面一定的条件下，安装扭力越大，迟滞性越小。同样的道理，如果将传感器安装在不同的设备上，安装扭力的大小也直接影响产品的真实精度。安装扭力的影响规律对不同结构的产品是不一样的。例如有的悬臂梁传感器，安装扭力在100Nm时，能得到最佳的迟滞性。扭力过大或过小，迟滞性都会变差。轮辐式传感器的迟滞性对安装扭力更为敏感，所以在使用时一定要依照生产厂商的安装使用说明书进行安装，以保证产品质量。

表面状况：是指秤台与压力传感器的接触面的质量，如粗糙度，平行度等。表面过于粗糙，在长时间使用时会使紧固螺栓松动并影响性能。如果平行度偏大，加载后会使压力传感器产生不必要的分力，直接影响产品精度，同时也无法体现压力传感器的真实精度。

接触面积：是指压力传感器与秤台固定的接触面积。不同公司的产品，由于结构和工艺的不同，接触面的大小也是有些差别，所以在传感器的生产过程中必须加以确定，并同时在压力传感器的安装使用说明书中详细定义，以保证客户能按照最佳条件安装使用。

螺栓强度：螺栓的强度影响与安装扭力是一样的，如果强度不足，在产品安装使用一段时间之后，锁紧力则会变松，进而影响精度。

既然知道压力传感器迟滞性误差是由以上几点造成的，在生产和使用过程中，我们应该有针对性的根据上面的要求进行设计，保证传感器工作在最佳的状态。

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